JP2014080252A - シート収納装置及びこれを用いた画像形成システム - Google Patents

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Abstract

【課題】排紙口から高低差を有する紙載面にシートをグループ毎に区分けして正しい位置に整然と集積することが可能なシート収納装置を提供する。
【解決手段】排紙口13の高低差を有する紙載面15aとの間にサブトレイ18を配置する。このサブトレイは、シート後端を支持する後端サポート部材19と、シート側縁を支持する側縁サポート部材20で構成する。この両サポート部材に支持されたシートを選択的にオフセットして、紙載面15aで搬送方向又は搬送直交方向にオフセットさせて排出するするオフセット手段(プッシャ部材38又はアライニング搬送手段26)を設け、配置されるシートのプリント部数に応じて、排紙位置を異ならせる。そして両サポート部材をトレイ情報の作動位置Apからトレイ外部の待機位置Wpに移動してシートを排出する際に、オフセットする方向に位置するサポート部材を、先に退避位置に待機させた後に、他方のサポート部材を待機位置に待機させる。
【選択図】図14

Description

本発明は、画像形成装置などから送られたシートをスタックトレイに収納するシート収納装置に係わり、排紙口と段差を有する紙載面にシートを正しい位置に、整然と収納することが可能なシート収納機構の改良に関する。
一般に、この種の装置は、排紙経路の下流側にスタックトレイを配置し、排紙口と段差を有する紙載面にシートを落下させて収納するスタック機構が広く知られている。そして排紙口と紙載面との間にシートを一時的に保持するサブトレイを設け、このサブトレイ上でシートに綴じ処理、紙折り処理、穿孔処理などの後処理を施し、処理後のシートを紙載面に収納する後処理機構も知られている。
例えば特許文献1には、画像形成装置の排紙経路にスタックトレイを配置し、排紙口と紙載面との間に、シート後端とシートコーナを支持するサポート部材を設け、このサポート部材上に部揃え集積したシート束を綴じ処理して紙載面に収納する装置が開示されている。同文献の装置は、排紙口と紙載面との間にシート後端を支持する後端サポート部材とシートコーナを支持するコーナサポート部材を配置し、両サポート部材をトレイ上方の作動位置からトレイ外部の待機位置との間で往復移動するシフト機構を備えている。
特許第4901082号公報
上述のように、スタックトレイの上方にシートを一時的に集積するサポート部材を設け、このサポート部材をトレイ上方と外部との間で進出退避可能に構成する後処理機構は、装置を小型でコンパクトに構成することが可能である。一方、トレイ紙載面は排紙口との高低差を大きくすれば収納容量が増大するが排紙口から落下させて収納したシートの収納姿勢が乱れることも、また高低差を小さく設定すれば収納容量が限られることも知られている。そこで、スタックトレイの紙載面を積載量に応じて、昇降する機構も知られているが、装置が大型化することと、高コストとなる問題を抱えている。
従来、排紙口と紙載面との間シートを一時的に支持するサポート部材をレイに対して進入退避可能に構成した場合に、シート後端を支持する後端サポート部材とシート側縁を支持する側縁サポート部材は、両方を同時にトレイ上の支持位置からトレイ外部に退避させ、シート全体を同時に紙載面に落下させて収納している。
従って、紙載面上方のサポート部材に支持されたシート(束)は、このサポート部材が退避した段階でシートは紙載面に落下して収納される。この収納はシート全体が同時に落下するためシート姿勢が乱れて乱雑に収納されることとなる。このようにシート姿勢が不安定な状態で収納されるとシートをグループ毎にオフセットさせて紙載面に積載する区分け収納は困難である。
例えば、排紙口と紙載面との間にサブトレイを設け、このサブトレイ上でシートを所定量オフセットさせて集積した後に紙載面上に落下させて収納すると、落下衝撃でシート姿勢が乱れで乱れて区分け出来ない問題が起きる。
そこで本発明者は、シートをサブトレイ上にオフセットさせて集積した後に、このシートをオフセットした姿勢を保ちながら、シートの一端から他端に徐々に落下させて紙載面上に収納するとの着想に至った。
本発明は、排紙口と紙載面との間にシートを一時的に保持するサブトレイを配置した装置構成においてシートを正確な位置に整然と集積することが可能なシート収納装置の提供をその課題としている。更に本発明は連続するシートを紙載面にグループ毎に区分けして積み重ね収納することが可能なシート収納装置の提供をその課題としている
上記課題を解決するため本発明は、排紙口と紙載面との間にシートを一時的に保持する第1第2サポート部材と、各サポート部材をトレイ上方の作動位置と、トレイ外部の退避位置との間で往復動するシフト手段と、上記紙載面にシートを排紙方向若しくは排紙直交方向に所定量変位させて排出するオフセット手段を備え、上記オフセット手段によるオフセット方向に位置するサポート部材を先に、オフセット方向に位置しないサポート部材を後にトレイから退避させたことを特徴としている。
更にその構成を詳述するに、シートを搬出する排紙口(13)と、排紙口の下流側に配置されシートを積載する紙載面を有するスタックトレイ(15)と、排紙口と紙載面との間に設けられ、排紙口から排出されたシートを一時的に保持するサブトレイ手段(18)と、サブトレイ手段に支持されたシートを排紙直交方向若しくは排紙方向に所定量変位させるオフセット手段とを備える。
上記サブトレイ手段は排紙口から送られたシートの後端部と側端部を載置支持する第1、第2サポート部材(19,20)と、第1サポート部材を紙載面上方の作動位置と紙載面外方の退避位置との間で往復動する第1シフト手段(21)と、第2サポート部材を紙載面上方の作動位置と紙載面外方の退避位置との間で往復動する第2シフト手段(22)と、第1第2シフト手段を制御する排紙制御手段(50)とで構成する。上記排紙制御手段は、第1サポート部材と第2サポート部材を作動位置から退避位置に移動する際に、オフセット手段でシートをオフセットする方向に位置するサポート部材を先に退避位置に移動した後に他方のサポート部材を退避位置に移動することを特徴とする。
本発明は、排紙口から送られたシートの後端部と側縁部を一時的に保持する第1第2サポート部材と、その上に支持されたシートを排紙直交方向若しくは排紙方向前後に所定量変位させることでスタックトレイ上にシートをオフセットして排出するオフセット手段と、を備え、各サポート部材をトレイから外部に退避させる際に、シートをオフセットさせる側に位置するサポート部材を先に、オフセットさせない側に位置するサポート部材を後にトレイから退避するようにしたものであるから以下の効果を奏する。
シートは、第1第2サポート部材上に支持された状態で、排紙直交方向又は排紙方向前後に所定量オフセットされ、スタックトレイ上の紙載面に収納される。従って紙載面には排紙直交方向又は排紙前後方向に区分けされて収納される。このように本発明は画像形成装置から送られたジョブ終了信号で排紙口から送られたシートを画像形成装置からのジョブ終了信号で排紙直交方向又は排紙方向前後に所定量オフセットさせることによって部毎のグループ仕分けが可能となる。
このとき、シートを排紙直交方向にオフセットさせる場合、シート側縁を支持する側縁サポート部材を先にトレイ外側に退避させ、シート後端部を後端サポート部材で支持した状態でシートを紙載面に落下させるから、シート先端(排紙方向前端)が紙載面にランディングした後に、後端サポート部材が退避してシート後端部をランディングさせることとなり、シートが排紙直交方向に位置ズレすることが少なく紙載面収納することができる。
これと同様にシートを排紙方向前後にオフセットさせる場合には、シートを側縁サポート部材で支持した状態でシート後端部を支持する後端サポート部材を先にトレイから退避させる。これによって、シートは前後にオフセットした状態を保持しながら側縁サポート部材の反対側の側端部からトレイ上の紙載面にランディングし、次いで側縁サポート部材が退避してシート全体が紙載面に収納されることとなり、シートが排紙前後方向に位置ズレすることが少なく紙載面収納することができる。
このように本発明は、シートをその一端から先にランディングさせた後に他端部をランディングさせ、その順序をオフセットしたシート姿勢が崩れない順序でシートを徐々に紙載面に落下させるから位置ズレが少ないという効果がある。
本発明に係わる画像形成システムの全体構成の説明図。 図1のシステムにおける後処理装置(シート収納装置)の全体構成の斜視説明図。 図1のシステムにおける後処理装置を示し、(a)は正面構成の説明図であり、(b)はトレイの移動量を示す説明図。 図1のシステムにおける後処理装置を示し、(a)は平面構成の説明図であり、(b)はパドルの説明図。 本発明におけるサブトレイの構造説明図。 図2の装置における、摩擦搬送体の第1実施形態(回転体とインチ運動機構) 搬送体走行手段28の動作状態を示し、(a)はホームポジションであり、(b)は走行モータを反時計方向(図示約90度位)に回転した状態を示す。 搬送体走行手段28の動作状態を示し、(c)は最上シートと係合(接触)した状態を示し、(d)は走行モータを更に反時計方向に回転(約0度位)した状態を示す。 搬送体走行手段の動作状態を示し、(e)及び(f)はシート上から退避した状態を示す。 摩擦搬送体の作用を示す説明図であり、(a)は排紙方向矢印Xと交差する方向(θ=45度)にシートを搬送する場合を示し、(b)は(a)と異なる方向にシートが搬送された場合を示す。 可動ガイド手段の動作説明図であり、(a)は可動ガイドを配置しない場合を示し、(b)は第1作動位置にある状態を示し、(c)はシート後端がローラニップ点から離れた状態を示す。 可動ガイド手段の動作説明図であり、(d)は第1作動位置から、第2作動位置に移動した状態を示し、(e)は退避位置に後退移動した状態を示し、(f)はシート後端が紙載面に落下する状態を示す。 図1のシステムにおける制御構成の説明図(ブロック図)。 第1第2サポート部材をトレイから退避する退避順序の説明図でありシートを排紙直交方向にオフセットする場合(第1実施形態)を示す。 第1第2サポート部材をトレイから退避する退避順序の説明図でありシートを排紙方向前後にオフセットする場合(第2実施形態)を示す。 図2の後処理装置の第1排紙モードの動作説明図(フローチャート)。 図2の後処理装置の第2排紙モードの動作フロー。 図2後処理装置の第3排紙モードの動作フローを示し、(a)は第1実施形態を示し、(b)は第2実施形態を示す。 シートを排紙口からスタックトレイに直接搬出する(第1排紙モードと第1実施形態における第3排紙モード)ときのシート側縁の規制状態を示す説明図であり、(a)は、排紙口から紙載面にシートを搬出するときの状態を、(b)は、紙載面上にシートが積層状に集積した状態の説明図。
以下図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図1は、本発明に係わる画像形成システムの全体構成を示し、シート上に画像形成する画像形成装置Aと、この装置Aで画像形成されたシートを綴じ処理、ジョグ区分け処理など後処理を施して下流側のスタックトレイに収納する後処理装置Bで構成されている。シート収納装置Cは後処理装置Bに内蔵されている。
画像形成装置Aは、後述する静電印刷機構のほか、インクジェット印刷機構、オフセット印刷機構など種々の画像形成機構が採用可能である。後処理装置Bは、後述するステープル綴じ処理のほか、紙折り装置、マガジン折り装置、パンチ穿孔装置、スタンプ捺印装置などの処理機構が採用可能である。
[画像形成装置]
図1に示す画像形成装置Aは、図示しないコンピュータ、ネットワークスキャナなどの画像ハンドリング装置に連結され、これらの装置から転送された画像データに基づいて指定されたシートに画像を形成して所定の排紙口6から搬出する。この排紙口6にはシートを積載収納する排紙トレイが設けられている。この排紙トレイに代えてオプション装置として後処理装置Bを装着するようになっている。また、このようなネットワーク構成以外に画像形成装置Aは、複写機、ファクシミリとして構成され、原稿スキャニングユニットで画像読取したデータに基づいてシート上に画像を複写形成するように構成する。
画像形成装置Aにはハウジング1に複数の給紙カセット2が準備され、選択されたサイズのシートをカセットから下流側の給紙経路3に給送する。この給紙経路3には画像形成機構(画像形成部)4が設けられている。この画像形成機構4としては、インクジェット印刷機構、静電印刷機構、オフセット印刷機構、シルクスクリーン印刷機構、リボン転写印刷機構などが知られている。本発明はいずれの印刷機構も採用可能である。
画像形成機構4の下流側には排紙経路5が設けられ、ハウジング1に配置した排紙口6(以下本体排紙口という)からシートを搬出する。なお、印刷機構によっては排紙経路5に定着ユニット4aが内蔵されている。このように給紙カセット2から選択されたサイズのシートを画像形成部4に送り、画像を形成した後に排紙経路5から本体排紙口6に搬出する。このほか、ハウジング1内にデュープレックス経路(不図示)を配置し、画像形成部4でシートの表面に画像形成した後、このシートを表裏反転して再び画像形成部4に循環給送することも可能である。
前記本体排紙口6には、後述する後処理装置Bが連結されている。また、ハウジング1にはスキャナユニット7と、このスキャナユニット7に原稿シートを給送する原稿給送ユニット8が組み込まれている。この場合のスキャナユニット7は、プラテン上に載置若しくはフィーダ機構から給送した原稿シートを、スキャにングして画像読取し、その読取データを画像形成装置Aに転送する。また、原稿給送ユニット8はスキャナユニット7のプラテンに原稿シートを給送するフィーダ機構を備える。
[後処理装置]
図1の後処理装置Bは、画像形成装置Aの排紙エリア9にオプション装置として内蔵されている。本発明はこのようなインナーフィニッシャ構造に限らず、スタンドアロン構造として構成され、画像形成装置Aの排紙口6に連結しても良い。図2はインナーフィニッシャ構成の後処理装置Bの斜視構成を示している。ユニットを構成するハウジング10は装置Aの排紙エリア9に内蔵される寸法形状に構成されている。
図3にその断面構成を示すが、後処理装置Bは画像形成装置Aからシートを搬入するシート搬入経路11と、経路下流側に配置されたスタックトレイ15を備えている。このシート搬入経路11の経路排紙口13(以下単に「排紙口」という)スタックトレイ15の紙載面15aとの間には高低差hの段差が形成されている。この段差hは許容最大収納量に設定してある。なお図示のスタックトレイ15は、シートの積載量に応じて積載方向に上下動することなく所定の段差に固定されたスタック構造を採用している。これは装置構成を小型コンパクトに形成し、限られたスペースの排紙エリア9に収容するためである。従って装置コストと収容スペースが許される場合には、スタックトレイ15をシート積載方向に昇降する昇降トレイ構造を採用しても良い。この場合、バネ等の弾性部材を用いて排出されたシートの重さに応じてトレイを昇降してもよいし、トレイを昇降させる駆動を用いてもよい。
シート搬入経路11はハウジング10に略水平方向に配置され、搬入口12から排紙口13にシートを搬送する。このためシート搬入経路11は、シートの搬送ガイドと所定間隔に配列された複数の搬送ローラ14aと、シートの先後端を検出する搬入センサSe1と排紙センサSe2が設けられている。そして搬送ローラ14aは図示しない搬送モータM1に連結されている。図示14bは経路出口端に配置された排紙ローラであり、上記搬送ローラ14aと同一の搬送モータM1に連結されている。
[スタックトレイ]
図2に従ってスタックトレイ15の構成について説明する。スタックトレイ15は装置フレーム10(ハウジング;以下同様)に固定され、排紙口13から送られたシートを積載収容する紙載面15aを有している。図示の装置は合成樹脂のモールド成形でシートを載置するトレイ形状で装置フレーム10に固定されている(片持支持構造)。排紙口13と紙載面15aとの間には高低差hを有する段差が形成してあり、排紙口13と紙載面15aとの間は後端規制面16と側縁規制面17が壁面構造で設けられている。この各規制面は紙載面上に積載したシートの後端面を後端規制面16が、側端面を側縁規制面17が規制する。
なお、スタックトレイ15の紙載面15aは排紙口13との間に高低差hを有する固定トレイ構造で構成されている。このとき高低差hは収容可能な最大積載量に適合する高さに設定されている。この他、スタックトレイ15は装置フレーム10にシート積載方向に上下動可能に構成し、排紙口13から搬出されたシートの積載量に応じて紙載面15aの高さ位置を上下調整する昇降トレイ構造を採用しても良い。
[サブトレイ]
図3に示すように、排紙口13と、紙載面15aとの間にはサブトレイ18が配置されている。このサブトレイ18は排紙口13から紙載面15aに落下するシートを、その中間位置で一時的に載置支持して後処理を施した後に紙載面15aに収納する。この後処理の構成については後述する。図4は排紙口13とスタックトレイ15の平面構成を示し、シート搬入経路11を構成する搬送ガイドを省略した模式図である。同図右側から左側に向けてシート搬入経路(不図示)が配置され、搬送ローラ14aと排紙ローラ14bで搬入口12から進入したシートを排紙口13に移送する。排紙口13に送られたシートはスタックトレイ15の紙載面15aに集積され、端面を後端規制面16に規制されて積載されるようになっている。
サブトレイ18は、排紙口13から送られたシートを部分的に支持してその位置にシートを保持する。図示のサブトレイ18は排紙方向にシート後端を支持する後端サポート部材19(第1サポート部材)と、シートの一側端部(図示のものは右側縁部)を支持する側縁サポート部材20(第2サポート部材20)とで構成されている。図5において、後端サポート部材19は、スタックトレイ15の後端規制面16からトレイ内側にDxだけ突出し、側縁サポート部材は側縁規制面17からトレイ内側にDyだけ突出している。そして突出量Dx(第1サポート突出量)とDy(第2サポート突出量)は、最大サイズから最小サイズ及び最大坪量から最小坪量のシートを、いずれも両サポート部材上に載置して支持可能な面積に形成してある。
また、上記第1サポート部材19および第2サポート部材20はトレイ内部に突出した位置Apからトレイ外部に退避した退避位置Wpに移動可能に構成されている。つまり、第1サポート部材19は、トレイ内部に突出した作動位置Apからトレイ外(シート後端規制面16内側;図4右側)に退避した退避位置Wpとの間で往復動する。
同様に上記第2サポート部材20は、トレイ内部に突出した作動位置Ap(図示位置)からトレイ外(シート側縁規制面17内側;図4手前側)に退避した退避位置Wpとの間で往復動する。このスライド構造は種々の機構が採用可能であるが、図示のものはプレート形状の第1第2サポート部材20を、装置フレーム10に形成したガイドレール(不図示)にスライドコロなどで摺動可能に嵌合している。
[シフト機構]
上述の第1サポート部材19には第1シフト手段21が、第2サポート部材20には、第2シフト手段22がそれぞれ装備され、各サポート部材を作動位置Apと待機位置Wpとの間で往復動可能に駆動している。第1シフト手段21と第2シフト手段22は同一の構成を採用している関係でその1つについて説明する。図5は第1第2サポート部材19、20とシフト手段21、22との関係を示す説明図であり、同図に従って説明すると、第1サポート部材19には、その背面側にラック21rが一体に形成してあり、装置フレーム10に固定した第1シフトモータSM1と、これに連結したピニオン21pで、サポート部材19が往復動する。
つまり、サポート部材19に一体に形成したラック21rを第1シフトモータSM1の正逆転でピニオン21pを介して往復動する。図示21fはサポート部材19に配置したセンサフラグであり、装置フレーム10に配置したポジションセンサPs1でサポート部材19の位置(例えばホームポジション)を検出する。なお、シフトモータSM1は正逆転可能なステッピングモータで構成され、例えばPMW制御でサポート部材19を所定量所定方向に移動する制御が可能となっている。第2サポート部材20についても同一の構成で第2サポート部材20を作動位置Apから退避位置Wpに移動するようになっている。このため第2サポート部材20には第2シフトモータSM2と、第2ピニオン22pと、第2ラック22rと、第2ポジションセンサPs2と、第2センサフラグ22fが設けてある。
図4および図5で説明したように排紙口13にはスタックトレイ15との間にサブトレイ18が配置され、図示のサブトレイ18は第1サポート部材19と第2サポート部材20で構成されている。また各サポート部材19,20はそれぞれシフトモータSM1、SM2で、排紙口13からスタックトレイ15に至るシートの移動経路(落下軌跡)に対し経路(移動軌跡)内の作動位置Apから、経路(移動軌跡)外の待機位置Wpに移動する。図示23は後処理ユニットであって第1第2サポート部材19、20上に部揃い集積されたシート束を綴じ処理するステープルユニットである。
このステープルユニット23(後処理手段;以下同様)は、種々の構造が知られているのでその説明を省くが、カートリッジに収納されたブランク針をコの字状に折り曲げてシート束に刺入し、その針先をアンビルで折り曲げる。なお、このステープルユニットに代えて、或いはこのユニット共に、部揃えしたシート束にパンチ穴を穿孔するパンチユニット、スタンプユニットを装備することも可能である。
[規制ストッパ]
前述のサブトレイ18(第1第2サポート部材19、20)には、載置支持持したシートの端縁を位置規制するストッパ部材が設けてある。第1サポート部材19には、シート後端を規制する後端規制ストッパ24が、第2サポート部材20には、シート側縁を規制する側縁規制ストッパ25が配置してある。図示の各規制ストッパ24,25は、それぞれ間隔を有する複数の遊動コロ24a、24bおよび遊動コロ25a、25bで構成され、装置フレーム10に回転可能に軸支してある。
そして各遊動コロ24(25)はシートの縁辺に係合してシートが移動するとその移動方向に回動する。この場合複数のコロを所定方向に強制的に回転させることによってシートの整合をより正確に、且つ迅速に行わせることが可能となる。例えばコロ24aとコロ24bをベルトで連動させ、このベルトに駆動モータ(不図示)を連結する。このように構成することによってシートには後述するアライニング搬送手段26と協働してシートを整合方向に移動させ、より正確な位置に整合する。この他、規制ストッパ24、25は、段差面で形成しても良く、例えば各サポート部材に一体に段差部、突起などを形成しその端面を規制面とするなど種々の構造が採用可能である。
上記各規制ストッパ24、25は、後述する第2排紙モードのときにはシート後端をストッパ24に、シート側縁をストッパ25に突き当て規制してシートを綴じ処理位置に位置決めする。また後述する第3排紙モードのときにはシート側縁をストッパ25に突き当て規制してシートをジョグオフセット位置に位置決めする。なお、この第3排紙モードのとき図示の実施形態では、シート側縁と同時にシート後端縁をストッパ24に突き当て規制しているが必然の構成ではない(つまり第3排紙モードのとき後端規制ストッパ24を第1サポート部材19から退避させても良い)。
[アライニング搬送手段の構成]
図4に示すように第1第2サポート部材19、20に載置して支持されたシートを後端規制ストッパ24と側縁規制ストッパ25に向けて移送するアライニング搬送手段26が装置フレーム10に配置されている。排紙口13に排紙ローラ14bで搬出されたシートはシート後端がローラ周面から離れると、第1第2サポート部材19、20の上に落下しフリーな状態で載置される。このシートを後端規制ストッパ24と側縁規制ストッパ25に向けてバック搬送するアライニング搬送手段26が第1第2サポート部材19、20のコーナ部(図4右端)に配置されている。
図示の装置は、アライニング搬送手段26を、第2サポート部材20の上に配置し、第1第2サポート部材19、20に載置されたシートを図4矢印逆方向(シートコーナ方向)にバック搬送するように配置されている。このアライニング搬送手段26は、第1サポート部材19の上に配置しても良いが、図示の第2サポート部材20上に配置する場合について説明する。
アライニング搬送手段26は、第1第2サポート部材19、20に支持されたシートの上面と係合する摩擦搬送体27と、この摩擦搬送体を排紙方向と交差する角度方向で排紙反対方向に走行させる搬送体走行手段28で構成されている。
摩擦搬送体27は、サポート部材20に支持されたシート上面と係合して両者間に作用する摩擦力で搬送体の走行方向にシートを移動させる。このため、摩擦搬送体はゴム質材、樹脂素材など高摩擦材料で形成され、その形状は、パッド形状(矩形状)、ロール形状、半裁ロール形状(半月形状)、球体形状などに形成される。図6の実施形態は遊動コロ(ロール形状)に構成する場合を示す。そして、この摩擦搬送体はホルダ部材(下記の搬送体走行手段28;以下同様)にマウント支持される。
図6には、摩擦搬送体27をサポート部材20上のシートから退避した待機位置Wuと、シート上面と係合する係合位置Adと、シート上面に係合した状態で所定の移送方向(X方向)に移動してシートを引き摺り搬送する搬送体走行手段28が図示してある。同図の搬送体走行手段28は装置フレーム10に据え付けられたマニピュレータ28で構成されている。
マニピュレータ28は第1アーム28aと、この第1アームに揺動可能に軸支された第2アーム28bと、この第2アームの先端部に軸支された第3アーム28cと、第3アームの先端部に軸支された作動アーム28dで構成されている。つまり、4軸構成のアーム連結体(リンク連結)で構成され、第1アーム28aを装置フレーム10に軸支し、第2アームに駆動アーム29を連結し、第3アームの運動を装置フレーム10のガイド溝30で規制し、第3アーム28cに軸支した作動アーム28dの先端に摩擦搬送体27が固定してある。
図6において、p1は第1アーム28aを装置フレーム10に揺動可能に軸支する回動ピンであり、p2は第1アーム先端に第2アーム28bの基端部を軸支する回動ピンである。p3は第2アームに駆動アーム29の先端を回動可能に軸連結する回動ピンであり、この駆動アーム29には走行モータM3が連結してある。p4は駆動アーム29を装置フレーム10に回動可能に軸支する駆動軸である。この駆動軸には、走行モータM3が減速機構を介して連結されている。従って駆動軸P4を中心に走行モータM3によって駆動アーム29を反時計方向に回転すると作動アーム28dにマウントした摩擦搬送体27が図6において右回転で旋回動する。
またp5は第2アーム先端に、第3アームを回動可能に軸支する回動ピンであり、p6は第3アーム先端に作動アーム基端を回動可能に軸支する回動ピンである。また、p6は装置フレーム10に設けたガイド溝に嵌合するガイドピンを兼用している。そして装置フレーム10のガイド溝は作動アームにインチウオーム運動をさせるようにガイドする形状に構成されている。
また、第3アーム28cと作動アーム28dとの間には作動アーム先端にマウントした摩擦搬送体27をサポート部材20側に附勢する付勢スプリング31が架け渡してある。これは摩擦搬送体27をサポート部材20に積載されたシートの厚さ(束厚さ)に関係なく常に一定に近い押圧力でシート面に係合させるためである。摩擦搬送体27は、ロール形状の遊動コロ27rで構成され、作動アーム28dに後述するシート走行方向(図6X方向)のロール支持軸28xで走行直交方向に回動可能に軸支持されている。
なお、図6の実施形態にあって摩擦搬送体27を構成する遊動コロ27rは走行方向に対し実質的に直交する方向であれば、その角度を厳密に設定する技術的必然性はない。つまり摩擦搬送体の走行方向に対し略90度であれば良い。そしてこの遊動コロ27rの回転軸角度は摩擦搬送体の走行方向と、その直交方向でシート表面との間に作用する摩擦抗力が、前者が大きく後者が小さく設定される範囲で角度設定する。なおここで摩擦抗力とは、物体が所定速度で運動するとき、この物体に作用する摩擦による抵抗力を云い(流体力学における摩擦抗力と同様)、摩擦抗力が小さいときには、物体はその方向にフリーに移動する。
なお、走行モータM3はステッピングモータ、あるいはエンコーダなどの角度制御機構を備えたDCモータなど、角度制御可能なモータで構成されている。そしてモータ回転軸に配置したフラグをセンサ(不図示)で検出することによってホームポジションに角度設定するようになっている。
図7から図9は搬送体走行手段28の動作状態を示す。図7(a)はホームポジションであり、摩擦搬送体27はサポート部材20の最上シートの上方に退避した状態に位置している。このとき駆動アーム29は図示状態で約120度に位置している。この駆動アームの角度は、搬送体走行手段28の運動に技術的に何ら関係ないがリンク運動の説明のために示す。同図(b)は走行モータM3Mを反時計方向(図示約90度位)に回転した状態を示し、このとき摩擦搬送体27はサポート部材20上のシートの上方で最も排紙方向(同図右端)に遠い位置に位置している。つまりインチウオーム運動の最も伸張したリンク結合状態に位置している。
図8(c)は摩擦搬送体27がサポート部材20の最上シートと係合(接触)した状態を示し、このとき駆動アーム29は反時計方向に回転して約15度の角度位置に位置している。この状態で作動アーム28dと第3アームとの間の付勢スプリング31が摩擦搬送体27にシート上面を押圧する力を付与している。そしてサポート部材20の上に積層されたシート厚さにかかわらずほぼ均一の押圧力を摩擦搬送体27に付与している。
図8(d)は走行モータM3を更に反時計方向に回転(約0度位)した場合であり、摩擦搬送体27はシートを同図矢印方向に引き摺りながら移動している。このとき第2アームと第3アームは最も緊縮したリンク結合状態となっている。このような動作で、摩擦搬送体は図8(c)の状態で最上シート面と接触し、同図(d)の位置までサポート面に沿って走行移動してシートを引き摺り搬送してシートを各規制ストッパに突き当てる。つまり摩擦搬送体27の走行方向の摩擦力は、シート相互間の摩擦力より十分大きな摩擦が得られる摩擦係数に設定されている。
図9(e)は、シート端を規制ストッパに突き当てた後にシート上面から離間した状態を示しており、図9(f)を経て図7(a)のホーム位置へ移動して次のシートの搬入を待つ。なお、アライニング搬送手段26によって整合されるシート束のうち、排出される直前の最終シート(1枚だけ整合して排出される場合はその1枚)を整合したとき、図8(d)のシート突き当て位置でモータM3をストップし、側縁サポート部材20と摩擦搬送体27とでシート束をニップする。この状態で後述する第2排紙モードにおいてシート束に後処理(ステープル処理)を施し、また第3排紙モードにおいて、側縁サポート部材20と摩擦搬送体27とでシート束をニップした状態で側縁サポート部材20を退避させ、その後後端サポート部材19を退避させてシート束をスタックトレイ15の紙載面15aに排出する。その後アライニング搬送手段26はホーム位置へ移動する。
図10は摩擦搬送体27の作用を示す説明図である。(a)は排紙方向矢印Xと交差する方向(θ=45度)にシートを搬送する場合を示している。そして図示破線状態から実線状態にシートを移動するとき、シート後端縁が、後端規制ストッパ24に先に突き当たった状態を示す。シートには搬送力Fが走行方向に作用し、そのX方向分力(Fcosθ)が後端規制ストッパ24に、Y方向分力(Fsinθ)が側縁規制ストッパ25側に作用する。
このときシート後端が図示のように後端規制ストッパ24に先に当たると、X方向分力(Fcosθ)の反力がシートに作用する。この反力でシートを座屈させ歪曲させることとなるが、摩擦搬送体27は、同図時計方向に回転する。この回転で反力によるシートの座屈と歪曲を防止する。なお、摩擦搬送体27が回転することにより、シートに対して、シートが規制ストッパ25側へ移動する方向の力が働くため、シート側縁が規制ストッパ24に突き当てられた後に摩擦搬送体27が回転しながら走行方向に移動することで、シート側縁を規制ストッパ25に突き当てる。
次に同図(b)は、先と異なる方向にシートが搬送された場合を示す。図示排紙方向(矢印X)と、交差する方向にシートを引き摺り搬送するとき、シート側縁が側縁規制ストッパ25に先に突き当たった状態を示す。シートには先と同様にX方向分力とY方向分力(Fsinθ)でシート側縁に突き当たり、その反力がシートに伝わる。そこで、摩擦搬送体27は図示のように反時計方向に回転しシートの座屈と歪曲を防止するようにシートの姿勢を矯正する。なお、摩擦搬送体27が回転することにより、シートに対して、シートが規制ストッパ24側へ移動する方向の力が働くため、シート側縁が規制ストッパ25に突き当てられた後に摩擦搬送体27が回転しながら走行方向に移動することで、シート後端を規制ストッパ24に突き当てる。特に、シートサイズが大きくなると、シート側縁が規制ストッパ25に突き当てられた後に摩擦搬送体27が移動する距離が長い。よって、シートサイズが大きいと摩擦搬送体27の回転量も多くなり、シートを規制ストッパ24側へ移動するための力を多く得ることができる。
[第1サポート部材におけるシート整合機構]
前述の第1サポート部材(後端サポート部材19)には、排紙口13から送られたシート後端部を載置支持する支持面と、シート後端部を押圧保持するパドル機構と、集積されたシート束をトレイに向けて押し出すプッシュアウト機構が設けられている。各構成について説明する。
[パドル機構]
第1サポート部材19は排紙ローラ14bと段差を形成して配置され、ローラから離れたシートはサポート部材20上にフリーな状態で支持される。そこで後続するシートが排紙ローラから繰出されると、そのシート先端が先行して載置されているシートを位置ズレさせることがある。このため、第1サポート部材19上に載置されたシートの後端部を押圧して保持する手段が必要となる。図示のものは、図4(b)に示すように第1サポート部材19の上方にパドル部材35が配置してある。
同図に示すように間隔を隔ててシート幅方向左右に複数のパドル部材35が回転軸36に取り付けられている。このパドルは先端がサポート部材20上のシート後端部を押圧保持する長さ形状の弾性部材で構成され、回転軸36を中心に旋回動する。そして回転軸36にはパドルモータM4が連結され、伝動回転軸のいずれかに角度検出用のフラグ(不図示)が設けられ、装置フレーム10側にポジションセンサPs4が配置されている。なお、フラグに代えてエンコーダとエンコードセンサで構成しても良い。
そして後述する制御手段50は、排紙口13から搬出されたシート後端部を前述のアライニング搬送手段26で後端規制ストッパ24に突き当てる整合動作の前(実行前)に先行するシート後端部を押圧している状態のパドルを旋回動させてシート後端部から退避させる。そして、アライニング搬送手段26で後端規制ストッパにシートを突き当てた整合動作の終了後にパドル35がシート上面を押圧したタイミングでパドルモータM4を停止する。
[プッシュアウト機構]
前述の第1サポート部材19には、シートを所定の処理位置に位置決めする後端規制ストッパ24と、このストッパに向けてシートを移送する前述のアライニング搬送手段26が配置されている。そしてサポート部材20の上に束状に集積されたシートは綴じ処理装置など後で処理された後にスタックトレイ15に向けて搬出される。このため第1サポート部材19には後処理したシート束をスタックトレイ15に向けて押し出すプッシャ手段37が配置されている。
図5にそのプッシャ手段37を示す。プッシャ手段37は、第1サポート部材19に摺動可能に支持されたスライド部材(プッシャ部材)38と、このスライド部材38の先端に設けられた折曲げ片39(プッシャ部材;以下同様)と、この折曲げ片に形成された後端当接面39sで構成されている。
図示のスライド部材38は、第1サポート部材19に形成されたガイド溝40に嵌合され後端当接面が排紙方向に所定距離前後動するように構成されている。このスライド部材38の基端部には、ラック38rと、これに係合するピニオン38pが装置フレーム10に取り付けられ、このピニオン38pにプッシャモータM5が連結されている。そして後述する制御手段50は、排紙口13から送られたシートをサポート部材20上に載置支持する際には、後端当接面39sを前記後端規制ストッパ24から退避した位置に待機させ、後処理のジョブ終了信号でプッシャモータM5を起動する。すると、スライド部材38は、排紙方向に待機位置からスタックトレイ15の方向に移動する。このとき後端当接面は、シート束の後端と係合してこれをトレイに向けて押し出す。
そして後端当接面が所定位置に移動したとき制御手段は、プッシャモータを停止し、次いでサポート部材20をトレイ上方の作動位置から、トレイ外に退避した待機位置に移動する。この動作でシート束はトレイ上に落下収納される。
なお、図示の装置は後述する第1排紙モードのとき上記第1サポート部材19を排紙ローラ14bと協働して排紙口13からシートを紙載面15aに搬出するアシスト手段として使用している。このため図3に示すように前述の後端サポート部材19には排紙口13から紙載面15aに向かうシートの下面と係合するシート係合面19Sが形成してある。図3に示すようにプレート形状の第1サポート部材19には、その先端部(紙載面15aに突出した部位)にシート係合面19Sが設けてあり、図示のものは合成樹脂、金属などのサポート部材自体でシート係合面19Sを構成している。このほかシート係合面19Sはサポート部材表面に樹脂、ゴム質材、コルクなどの比較的高摩擦で柔らかいパッドを埋設しても良く。いずれの構成でもシート係合面19Sはシートを排紙方向に移動するための摩擦係数と、シート下面を損傷しない程度の柔らかさを備えることが好ましい。
また、前述の第1シフト手段21は、前記第1サポート部材19を紙載面15a上方の作動位置Apと、これから退避した退避位置Wpとの間で往復動するガイドシフト手段を構成している。以下前述の第1シフト手段21を「ガイドシフト手段」として説明するが、ガイドシフト手段21は、図3及び図5で説明したようにラック21rとピニオン21pと第1シフトモータSM1で構成され、シート係合面19Sを有する第1サポート部材19は、紙載面15a上方の作動位置Apと、紙載面15aから退避した退避位置Wpとの間で往復動可能に支持されている。その支持構造は装置フレーム10に形成したガイドレールにガイドコロを嵌合(不図示)して図3左右方向に往復動するように構成されている。
そして第1サポート部材19は図3に示すように退避位置Wpと第1作動位置Ap1と第2作動位置Ap2の順に往復動する。退避位置Wpは、シート係合面19Sがトレイ外方に退避した位置に設定されている。第1作動位置Ap1は排紙ローラ14bにニップされたシートが所定角度(図11(b)参照)を形成する位置に設定されている。また、第2作動位置Ap2は第1作動位置Ap1から所定量Δk(図12(d)参照)シート後端が排紙方向に移動する位置に設定されている。この移動量Δkは、シート後端が排紙ローラ14b(紙載面側に位置する下部ローラ)の周面からトレイ内側にオフセットした位置に設定されている。
また前記第1サポート部材19には、作動位置Ap1を検出するセンサフラグ21gと退避位置Wpを検出するセンサフラグ21fが形成してあり、装置フレームにフラグ21fを検出するポジションセンサPs1とセンサフラグ21gを検出するポジションセンサPs6が配置してある。このフラグとセンサは、センサPs1でフラグ21fを検出して第1サポート部材19が退避位置であるホームポジションを判別し、センサPs6でフラグ21gを検出して第1サポート部材19が第1作動位置Ap1に位置していることを判別する。
また、センサPs6の検知信号から所定パルス第1シフトモータSM1を回転させて第1サポート部材19を第2作動位置Ap2に移動する。このように第1サポート部材19は第1シフトモータSM1(ステッピングモータ)で退避位置Wpと第1作動位置Ap1と第2作動位置Ap2の順に往復動する
更に、後述する制御手段(排紙制御手段)50を、シート後端が排紙ローラ14bから離れた後に、シート係合面19Sをシート下面と係合する状態で排紙方向に所定量移動させ、その後にシート係合面19Sを退避位置に向けて後退動させるように構成する。この制御は第1シフトモータSM1の回転量制御で行う。
以下図11(a)(b)(c)および図12(d)(e)(f)に従って第1サポート部材手段19の構成を詳述する。
図11(a)は、排紙ローラ14bと紙載面15aとの間に第1サポート部材19を配置しない状態でシートを排紙する場合を示している。この場合には、排紙ローラ14bから排紙されたシートの先端は、紙載面15a上の積載シートの上を擦れながら図示のように湾曲する。通常のトレイ構成ではシートは逆S字形状にカーブして先端から後端に搬出される。このときローラニップ点から離脱したシート後端は同図破線に示すようにローラ周面に滞留する。この現象はシートの腰が弱いとき、あるいは積載シートと搬出シートとの間に静電気が発生しているときには、シート先端部の搬送抵抗が大きくシート後端はローラ周面に引っ掛かった状態でジャムする。
図11(b)は、第1サポート部材19を第1作動位置Ap1に移動した状態を示す。このときシート係合面19Sは、排紙ローラ14bで送られるシートの下面と係合しその高さ位置を図示の角度θの状態に保持する。従って排紙ローラ14bで紙載面15a上に送られるシートはローラニップ点とシート係合面19Sとの間でほぼ直線状のシート形状となり、ローラの搬送力がシート先端部に伝達される。これによってシートは確実に紙載面15a上に繰出される。
図11(c)はシート後端がローラニップ点から離れた初期状態を示し、シート先端は、紙載面15a上方最上シートの上に、シートの後端部は、第1サポート部材19の第1作動位置(ガイド位置)に支持され、シート後端縁は排紙ローラ14bの周面に係合した状態に位置している。
図12(d)は第1サポート部材19を第1作動位置Ap1から、第2作動位置Ap2に移動した状態を示す。この第1作動位置Ap1から第2作動位置Ap2への移動でシートを所定量搬送方向に繰出す。この移動距離Δxは、シート後端が排紙ローラ14bの周面から離れる位置に設定してある。
図12(e)は第1サポート部材19を第2作動位置Ap2から、退避位置Wp側に後退移動している状態を示す。第1サポート部材19のシート係合面19sでシート下面を突いた後、シート後端部は第1サポート部材19の上に落下する。この状態でシート後端縁をスライド部材38の先端に設けられた折曲げ片39に形成された後端当接面39sに突き当てながら第1サポート部材19を退避位置Wp側へ移動させる。
図12(f)はシート後端が紙載面15aに落下する状態を示し、排紙口13から送られたシートはシート係合係合面19Sがトレイ外部に退避した後に、その自重で紙載面上に落下する。このときシート後端は後端当接面39sに突き当てられているため、シート後端の落下時に後端当接面39sがシート後端をガイドし、この当接面は後端規制面16に対しトレイ内側に突出した段差を形成しているからシートは規制面16に引っ掛かることなくスムーズに紙載面15aの最上シートの上に収納される。
[ジョグ仕分け機構]
なお、後処理装置Bは、上述の排紙口13からスタックトレイ15にシートを収納する際に、プリント部数毎にシートの収納姿勢を異ならせるジョグ区分け機構を備えている。つまり排紙口13から搬出されたシートは排紙直交方向(Y方向)に所定量オフセットされたグループと、オフセットされないグループでシート幅方向に異なった位置に堆積する(第1実施形態)。このオフセット形態と異なり排紙口13から搬出されたシートを排紙方向(X方向)に所定量オフセットされたグループと、オフセットしないグループで排紙方向前後に異なった位置に堆積する(第2実施形態)。
以下、第1実施形態次いで第2実施形態の順に説明する。
[オフセット機構の第1実施形態]
排紙口13には排紙ローラ14bが配置され、シート搬入経路11からシートはセンタ基準(サイド基準であっても良い)で搬出される。図14(a)に示す第1実施形態は、シートを排紙口13から直接紙載面15aに収納する(ノンオフセット排紙)グループと、排紙口13からシートを第1第2サポート部材19、20の上に所定量オフセットさせながら集積し、その集積後に各サポート部材をトレイから退避させて紙載面15aに収納する(オフセット排紙)グループとで区分けする。
このとき前述したように側縁サポート部材20(第2サポート部材;以下同様)には、側縁規制ストッパ25と、このストッパに向けてシートを移送するアライニング搬送手段26が配置してある。このアライニング搬送手段26によってシートは第1第2サポート部材19,20に支持された状態でオフセット量Dαだけ搬送直交方向に位置移動する。そして、側縁規制ストッパ25とスタックトレイの側縁規制面17との間にはクリアランスγが形成されているので第2サポート部材20が待機方向に後退移動すると第1第2サポート部材19、20に集積されたシートは紙載面15aに落下して収納される(オフセット排紙)。
なお、この場合に、本発明は第1第2サポート部材19,20を、第2サポート部材20が作動位置から待機位置に移動した後に、第1サポート部材19が作動位置から待機位置に移動するように両者のタイミングを異ならせている。この排紙動作はフローチャート基づいて後述するが、その作用について説明する。
ノンオフセット排紙のシートはシート搬入経路11に設定された基準(図示のものはセンタ基準)で排紙口13から段差hを経て紙載面15aに落下され、その姿勢で順次積層状に集積される。また、オフセット排紙のシートは、第1第2サポート部材19、20の上に積載収納される。このとき排紙口13から送られたシートは前述のアライニング搬送手段26で側縁規制ストッパ25と後端規制ストッパ24に突き当て規制される。このとき排紙基準と、側縁規制ストッパ25とはオフセット量Dαだけシート幅方向に変位しているのでのノンオフセットのシートグループと区分けされる。
このオフセット排紙のとき、本発明は側縁サポート部材20を先に作動位置から待機位置に後退させるので、シートはその後端部を後端サポート部材19に支持され、シート先端部から紙載面15a上に落下する。なお、側縁サポート部材20を待機位置に移動させる際は、アライニング手段26がシート上面を押さえているため、側縁サポート部材20によって支持される面積が小さくなっても、シートがシート幅方向(側縁サポート部材20の移動方向)側にバラつくことはない。つまりシート後端部を握った状態でシート先端部を所定高さだけ落下させるのとほぼ同一の挙動でシート束は紙載面15aに収納されることとなる。
そしてシート先端部が紙載面15aにランディングした後にシート後端部を支持する後端サポート部材19を作動位置から待機位置に後退させる。このようなシート収納によってオフセットしたシート束を位置ズレ少なく紙載面15aに落下収納させることができる。
[オフセット機構の第2実施形態]
次に第2実施形態について説明する。この第2実施形態は、図15(b)に示すように排紙方向にシートをノンオフセット位置と、オフセット位置に区分けして収納する。このため同図に示すように、後端(第1)サポート部材19と、側縁(第2)サポート部材20を紙載面15a上方の作動位置に位置決めした状態で排紙口13からシートを両サポート部材の上に集積する。このときシートは前述したアライニング搬送手段26によって、シート側縁を側縁規制ストッパ25に、シート後端縁を後端規制ストッパ24に、それぞれ突き当て集積される。
そしてジョブ終了信号が画像形成装置から発せられたとき前述のプッシャ手段37でシート束を排紙方向の所定位置(ノンオフセット位置)NOFと、オフセット量Dβ異なった位置(オフセット位置)OFに位置移動する。その後、第1サポート部材19を先に、第2サポート部材20を後に作動位置から待機位置に後退させる。このような収納によってオフセットしたシート束は、シート束側部を保持された状態で反対側のシート側部から紙載面15aの上にランディングするのでオフセット量が位置ズレ少なく紙載面上に収納されることとなる。
なお、図示の所定位置NOFはスタックトレイの後端規制面16とほぼ同一の位置に設定してある。これはノンオフセットのシート後端縁を規制面16に沿わせて収納するためである。位置NOFと端規制面16は、正確にはストッパ位置が後端規制面16から若干トレイ内側に突出してクリアランスγxを確保しシートの落下運動を確実にしている。
[制御構成の説明]
上述した画像形成システムの制御構成を図13のブロック図に従って説明する。図1に示す画像形成システムは、画像形成装置Aの制御部45(以下「本体制御部」という)とシート後処理装置Bの制御部50(以下「後処理制御部」という)を備えている。本体制御部45は印字制御部46と給紙制御部47と入力部48(コントロールパネル)を備えている。
そして入力部48(コントロールパネル)から「画像形成モード」と「後処理モード」の設定を行う。画像形成モードはから・モノクロ印刷、両面・片面印刷などのモード設定と、シートサイズ、シート紙質、プリントアウト部数、拡大・縮小印刷、などの画像形成条件を設定する。また「後処理モード」は、例えば「プリントアウトモード」「ステープル仕上げモード」「ジョグ仕分けモード」などに設定する。
また、本体制御部45は後処理制御部50に後処理モードとシート枚数、部数情報及び画像形成するシートの紙厚情報などをデータ転送する。これと同時に本体制御部45は画像形成の終了毎にジョブ終了信号を後処理制御部50に転送する。
上述の後処理モードについて説明すると、上記「プリントアウトモード(第1排紙モード)」は排紙口13からのシートを、後処理することなくスタックトレイ15に収容する。この場合にはシートをサブトレイ18(第1第2サポート部材19、20)に集積することなく、排紙口13から直接スタックトレイ15に搬出する。上記「ステープル仕上げモード(第2排紙モード)」は、排紙口13からのシートをサブトレイ18上に集積して部揃えし、このシート束を綴じ処理した後にスタックトレイ15に収容する。この場合には画像形成されるシートは原則として同一紙厚さで同一サイズのシートにオペレータによって指定される。
上記「ジョグ仕分けモード(第3排紙モード)」は、画像形成装置Aで画像形成されたシートを排紙口13からスタックトレイ15に1枚ずつ搬出するグループと、排紙口13からサブトレイ18(第1第2サポート部材19、20)に部揃え集積することによってジョグ仕分けを行う。このときサブトレイ18にシートを整合する際にシート側縁を所定量オフセットさせた位置に前述の側縁規制ストッパ25が配置してある。そしてこのサブトレイ18上に束集積した後に、サポート部材20をトレイ外部に退避させてスタックトレイ15上に落下収納する。これによって紙載面15a上には排紙口13から所定の基準(センタ基準かサイド基準)で搬出されたシートグループと、サブトレイ18で所定量オフセットして集積されたシートグループは幅方向に異なった位置に収納され部揃えグループ毎に仕分けされる。
[後処理制御部]
後処理制御部は、画像形成制御部で設定された後処理モードに応じて後処理装置Bを動作させる。図示の後処理制御部は制御CPU50(以下制御手段という)で構成されている。制御CPU50には、ROM51とRAM52が連結され、ROM51に記憶された制御プログラムとRAM52に記憶された制御データで後述する排紙動作を実行する。
このため、制御CPU50には前述した搬送モータM1と、第1シフトモータSM1と、第2シフトモータSM2と、走行モータM3と、パドルモータM4と、プッシャモータM5の各ドライバ回路(図13にdrで示す)にコマンド信号を伝達するようになっている。また、制御CPU50にはシートセンサSeとポジションセンサPsが各検出信号を受信可能に結線されている。シートセンサSeは搬入センサSe1と排紙センサSe2と、図示しないトレイ上の満杯を検出する満杯センサSeであり、それぞれ状態信号を制御手段50に送信する。
またポジションセンサPsは、第1サポート部材のポジションセンサPs1と第2サポート部材20のポジションセンサPs2と、摩擦搬送体ポジションセンサPs3と、パドル回転体のポジションセンサPs4と、プッシャ手段のポジションセンサPs5であり、各状態信号を制御手段に転送する。なお各駆動モータのドライバ回路は、制御手段.からのコマンド信号でモータ起動とモータ停止と速度制をPWM制御、エンコード制御などで制御する。
[後処理動作]
図16は、画像形成装置Aにおけるはモード設定で、第1排紙モード(ストレート排紙動作)に設定された場合を示し、図17は、第2排紙モード(ステープル綴じ動作)を示し、図18は第3排紙モード(ジョグ排紙動作)に設定された場合を示す。
排紙制御手段50は装置電源「ON」でイニシャライズ動作を実行する(St01)。このイニシャライズ動作は例えば次の初期位置設定を実行する。第1サポート部材19が待機位置(ホームポジション)に位置しているか、ポジションセンサPs1で検出し「No」のときにはセンサ「ON」位置に移動する。同様に第2サポート部材20を待機位置(ホームポジション)に移動する。
次にプッシャ手段37をホームポジションに移動する。図示の装置はホームポジションを待機位置に設定してあり、後端当接面39sはトレイ外部に退避(図5の状態)している。また、このイニシャライズ動作は後処理手段23(図示のものはステープルユニット)を初期状態にセットする。
[第1排紙モード]
そこで、排紙制御手段50は画像形成制御部45からモード設定信号を受信する。このコマンド信号で第1排紙モードが指定されると、後処理制御部50は次の初期動作を実行する(St02)。
また排紙制御手段50は初期動作設定として、第1第2サポート部材19、20がホームポジションに位置しているか否かを判断する。ホームポジション以外のときにはホームポジションに位置移動する(St03)。これと共に排紙制御手段50は、スライド部材38の後端当接面39sをトレイ内側に突出した規制ポジションに移動する(図3の状態)。この動作はプッシャモータM5でスライド部材38をホームポジションから予め設定した移動量移動する。そして後端当接面39sがスタックトレイ15の後端規制面16より若干トレイ内部に約2mm程度突出した位置に設定する(図4に示すDz参照)。
後処理制御部50は画像形成制御部45からジョブスタート信号を受信すると、搬送モータM1を回転し搬送ローラ14aと、排紙ローラ14bを排紙方向に回転する(St05)。これによって、本体排紙口136に搬出されたシートは、シート搬入経路11に搬入され、シート先端を搬入センサSe1で検出する。この検出信号は、例えば、このセンサでシート先端を検出し、その後シート後端を検出するまでのときの時間差と、シートサイズ情報からシートジャムを判別するなど、後続する後処理動作の制御に使用する(St06)。
制御手段50は、シート先端を搬入センサSe1が検出するとタイマt1を起動する。このタイマ時間t1は、シート先端が排紙口13から所定位置に到達する見込み時間に設定されている。この時間t1経過したとき制御手段50は第1サポート部材19を待機位置から第1作動位置Ap1に移動する(St07)。従ってタイマ時間t1はシート先端が排紙口13から所定の第1作動位置Ap1に移動したのちに、サポート部材19のシート係合面19sがシート下面に係合するタイミングに設定してある。
制御手段50は、排紙センサSe2がシート後端を検出したとき、タイマt2を起動する(St08)。このタイマ時間t2は、シート後端が排紙ローラ14bのニップ点から離れるタイミングに設定されている。そして制御手段50はタイマ時間t2経過後に第1サポート部材19を第1作動位置Ap1から第2作動位置Ap2に移動する(St09)。この移動量Δkは排紙ローラの半径より大きく設定してある。従ってシート後端は排紙ローラ14bから離れた後に、第1サポート部材19によって所定量Δkだけ排紙方向に押し出される。その結果シート後端が排紙ローラ周面上に残留した後端残り現象を招くことがない。
次に制御手段50は排紙センサSe2がシート後端を検出したとき、タイマt2と同時にタイマt3を起動し。その時間経過後に第1サポート部材19を待機方向に後退移動する。このタイマ時間t3は、第1サポート部材19が第1作動位置Ap1から第2作動位置Ap2に移動するのに要する時間に設定してあり、サポート部材19が第2作動位置Ap2に移動した後に、タイマ時間t3が経過するように設定されている(St09)。
そして、制御手段50は、第1サポート部材19が待機位置Wpに復帰した状態をホームポジションセンサSp1で検出する。そして、制御手段50は、後続シートがあるか否かを画像形成装置からの情報で判断する(St10)。後続シートがあるときには、先のステップ05からステップ10を繰り返す。そして、後続シートがないときにはジョブ終了として装置を停止する(St11)。なお、第1サポート部材19が作動位置Ap側へ移動し始めるタイミングは、シート後端が排紙ローラ14bのニップ点から離れた後でもよく、少なくともシート後端が排紙ローラ14bのニップ点から離れた後に第1サポート部材19のシート係合面19sがシート下面に係合した状態で第1サポート部材19が待機位置から作動位置に移動する方向(シート排紙方向側)に移動すればよい。
また、この第1排紙モードにおいて、第2サポート部材20を所定量作動位置側に移動させて、第2サポート部材20の端面ガイド20eが排出されるシート側縁の下面に接触するようにしてもよい(図19参照)。これにより、センタ基準で排出されるシートが第2サポート部材20にガイドされて、排紙直交方向において第2サポート部材から遠ざかる方向にオフセットして落下させることができる。よって、シートを自然落下させるよりも、排紙直交方向における一方側(第2サポート部材20の反対側)にシートをガイドすることで、スタックトレイ15に排出されるシートの整列性が向上する。また、第2サポート部材20のシート接触位置は図19(a)に示すようにシートサイズに応じて変化させることが望ましい。
[第2排紙モード]
次に排紙モードとして、第2排紙モードが選択されたときの動作を図17に従って説明する。制御手段50は、画像形成制御部45から、第2排紙モードのコマンド信号を受信すると、次の初期設定動作を実行する。第1第2サポート部材19、20をホームポジション(待機位置)から、作動位置に移動する。
これと共に、制御手段50は、第1シフト手段21のシフトモータSM1と、第2シフト手段22のシフトモータSM2をそれぞれ所定方向に回転し、ホームポジションに位置する第1第2サポート部材19,20を紙載面15a上方の作動位置Apに位置移動する(St12)。これと共に制御手段50は摩擦搬送体27を待機位置に移動する。前述した摩擦搬送体の走行モータM3をホームポジションに位置決め回転する。この回転で摩擦搬送体27は第1第2サポート部材19、20の上方に退避した退避位置に待機する。
また、制御手段50は、スライド部材39の折曲げ片38に設けた後端当接面38Sをトレイ外部に退避した待機位置に位置移動する。この動作はプッシャモータM5を作動し、センサフラグをポジションセンサPs5で検出する。
以上の初期動作によって、排紙口13の紙載面15aとの間には、第1第2サポート部材19、20がトレイ内部に突出した状態で位置し、排紙口13から送られたシート後端部を第1サポート部材で、シート側端部を第2サポート部材20で載置することが可能な状態に準備される。
次に制御手段50は、画像形成制御部45から排紙指示信号受信すると、搬送モータM1を回転し、搬入口12から画像形成されたシートを搬入する。このシートは、シート搬入経路11を通過して、排紙口13に案内され、排紙口13から下方の第1第2サポート部材19、20に積載される。
制御手段50は、シート後端部を排紙センサSe2が検出した信号を基準に、所定時間経過後に走行モータM3を所定角度回転する。この走行モータによって摩擦搬送体27はシート上面から上方に退避した待機位置からシートを上面と係合する作動位置に移動し、排紙方向と所定角度で傾斜した走行方向にシートを引き摺り搬送する(St15)。このときシート後端は後端規制ストッパ24に、シート側縁は側縁規制ストッパ25に、突き当てられ位置決めされる(St15)。
その後の走行モータM3の回転で摩擦搬送体27は、シートから上方に離れた待機位置に復帰し、モータは停止される。以上のステップ14からステップ15の動作を繰り返すことによって第1第2サポート部材19、20上には、排紙口13から連続して送られるシートが集積され、部揃いされる(St16)。なお、後続シートがない場合は、アライニング搬送手段26(摩擦搬送体27)はホーム位置へは移動せず、図8(d)のシート突き当て位置で停止する。次に制御手段50は、画像形成制御部45からジョブ終了信号を受信すると、後処理動作指示(コマンド)信号を発信する。後処理ユニット23は、このコマンド信号を受信すると後処理動作を実行し、その動作の終了後に処理エンド信号を制御手段50に送信する。
そこで制御手段50は第2サポート部材20の後退動作を開始し(St19)、第2サポート部材20によるシート束の支持が外れる。その後プッシャモータM5を起動して、スライド部材38の折曲げ片39の後端当接面39Sを待機位置からトレイ内部の所定位置に移動する。すると、第1サポート部材19に支持されたシート束の後端は、紙載面15a上方の所定位置に押し出される(St20)。その後第1サポート部材19の後退動作を開始する(St21)。なお、第2サポート部材20の後退、スライド部材38の進出、第1サポート部材19の後退動作のタイミングは、それぞれの動作が完了してから次の動作に移ることに限定されず、少なくとも第2サポート部材20によるシート束の支持が外れた時点で第1サポート部材19がシート束の後端を支持していればよい。そして、第1第2サポート部材19、20がホームポジションに復帰(St22)した後、制御手段50は、後続シートがあるか否かを判断し、後続シートがある時には、ステップ12に戻って、先と同じステップSt12からステップSt22までの動作を繰り返す。また、後続シートがないときにはジョブ終了として、その動作を停止する。
「第3排紙モード」
次に、排紙モードとして第3排紙モードが選択されたときについて説明する。このモードは排紙口13から送られたシートを紙載面15a上に部毎に区分け(ジョグ仕分け)して収納する。そのジョグ仕分機構について図14に第1実施形態を、図15に第2実施形態を説明した。各実施形態の動作について説明する。
[ジョグ仕分けの第1実施形態における排紙動作]
制御手段50は、排紙口13から送られたシートを排紙直交方向にノンオフセット位置nofと、オフセット位置ofに区分けして紙載面15a上に収納する。このため制御手段50は、第1排紙モードと同一の動作で、排紙口13に送られたシートをスタックトレイ15に収納(St23)する。そして、ジョブエンド信号を受信すると制御手段50は、第2排紙モードの排紙動作を実行する(St24)。このとき第2排紙モードのステップのうち後処理動作(St17)は実行しない。
次にジョブエンド信号を受信すると制御手段50は、第1排紙モードを実行し、順次これを繰り返す。このような動作によってスタックトレイ15には、第1排紙動作で、排紙口13からの排紙基準(センタ基準かサイド基準)でシートが集積され、次の第2排紙モードでは、所定量排紙位置がオフセットした状態でスタックトレイ15に集積される。このような動作で、スタックトレイ15にはシートが部毎にジョグ仕分けされて収納される(St25)。なお、この場合の第2排紙モードでは、先に説明したステップSt17の動作(後処理動作)は実行されない。
なお、この第1実施形態では、第1排紙モードを実行するときに、第2サポート部材20でシート側縁の下面をガイドして、シートを排紙直交方向において第2サポート部材20から遠ざかる方向(第2排紙モードにおけるシートのオフセット方向とは反対方向)にオフセットして落下させてもよい(図19(b)参照)。これにより、第1排紙モードで排出されたシート(図19(b)の符号Sh1)と第2排紙モードで排出されたシート(図19(b)の符号Sh2)は、互いに遠ざかる方向にオフセットしてスタックトレイ15に排出されるため、ジョグ仕分けの際にシート束の区分けが明確になる。
このように第1実施形態では、シート(束)がスタックトレイ15上で排紙直交方向にオフセット排出されている。このとき、St19からSt21に示すように、シート側縁を支持する第2サポート部材20を先に退避させ、その後シート後端を支持する第1サポート部材19を退避させるため、シートは排紙方向にランディングしながらスタックトレイ15に排出される。よって、シートが排紙直交方向(オフセット方向)にバラつかないため、第1排紙モードで排出されたシート束と第2排紙モードで排出されたシート束の区分けが明確になる。
なお、第2排紙モードの実行時に第1第2サポート部材19、20上に排出されたシートを整合する際は、少なくとも排紙直交方向にシートをオフセットすればよい。本実施形態のように後端規制ストッパ24及び側縁規制ストッパ25に向かう斜め方向(排紙方向及び排紙直交方向)にシートをオフセットして整合してもよいし、側縁規制ストッパ25のみに整合する方向(排紙直交方向)のみにシートをオフセットして整合してもよい。
[ジョグ仕分けの第2実施形態における排紙動作]
次に第2実施形態ついて説明する。この第2実施形態は図15に従って説明したように第1第2サポート部材19、20を作動位置Apに静止した状態で排紙経路11からシートを両サポート部材の上に搬出する。このとき前述のアライニング搬送手段26がシートを後端規制ストッパ24と側縁規制ストッパ25に突き当て整合して位置決めする。
制御手段50は前述の第1排紙モードと同様にイニシャライズ動作と、初期設定動作を実行する(St30)。この動作は第1第2サポート部材19、20を作動位置Apに位置決め(St31)し、プッシャ手段37の後端当接面39sを待機位置Wpに静止させる(St32 )。そして排紙紙ローラ14bを回転して画像形成装置Aからシートの搬出を待つ。
画像形成装置Aからシートが搬出されると、制御手段50は、排紙口13から第1第2サポート部材19、20上にシートを搬出する(St33)。次に制御手段50はアライニング搬送手段26を、その摩擦搬送体27が待機位置からシート上面と係合する作動位置に移動し、搬送体走行手段28でシートを後端と側縁の各端規制ストッパ24、25に向けて移動し、シートを突き当て整合する(St34)。
次に制御手段50は、画像形成制御部45からジョブ終了信号が発せられているか否かを判断する。(St35)。この判断でジョブ終了でないときには、ステップ33、34を繰り返して後続するシートを先行するシートの上に積み重ねて集積する。また制御手段50は、ジョブ終了信号を受信すると、集積したシートが奇数部であるか偶数部であるかを判断する(St36)。
そして制御手段50は奇数部の時には、プッシャ手段37のシート当接面39sが予め設定されているノンオフセット位置「NOF」に移動する(St37)。また、偶数部のときには制御手段50は、シート当接面39sがオフセット位置「OF」に一致するようにプッシャ手段37を移動する(St38)。この動作で第1第2サポート部材19、20の上に集積されたシートは、排紙方向にノンオフセット位置「NOF」と、オフセット位置「OF」に距離を隔てて異なる位置に区分けされる。
次いで、制御手段50は第1サポート部材19を作動位置Apから退避位置Wpに、後退移動させる(St39)。この動作でシートは第2(側縁)サポート部材20に支持された状態で反対側の側縁から紙載面15a上に落下してランディングする。そこで制御手段50は第2サポート部材20を作動位置Apから待機位置Wpに移動するとシートは、その全体が紙載面上に落下して収納される。
このように第2実施形態では、シート(束)がスタックトレイ15上で排紙直交方向にオフセット排出されている。このとき、ステップSt39に示すように、シート後端を支持する第1サポート部材19を先に退避させ、その後シート側縁を支持する第2サポート部材20を退避させるため、シートは排紙直交方向にランディングしながらスタックトレイ15に排出される。よって、シートが排紙方向(オフセット方向)にバラつかないため、スタックトレイ15にそれぞれ排出されたシート束の区分けが明確になる。
13 排紙口
14b 排紙ローラ
15 スタックトレイ
16 後端規制面
18 サブトレイ
19 第1サポート部材(第1サポート部材)(アシスト手段)
19S シート係合面
20 第2サポート部材
21 第1シフト手段(ガイドシフト手段)
22 第2シフト手段
24 後端規制ストッパ
25 側縁規制ストッパ
26 アライニング搬送手段
27 摩擦搬送体
28 搬送体走行手段(マニピュレータ)
28a 第1アーム
28b 第2アーム
28c 第3アーム
28d 作動アーム
29 駆動アーム
30 ガイド溝
37 プッシャ手段
38 スライド部材
39 折曲げ片
39s 後端当接面

Claims (9)

  1. シートを搬出する排紙口と、
    前記排紙口の下流側に配置されシートを積載する紙載面を有するスタックトレイと、
    前記排紙口と前記紙載面との間に設けられ、前記排紙口から排出されたシートを一時的に保持するサブトレイ手段と、
    前記スタックトレイに、シートを排紙直交方向若しくは排紙方向に所定量変位させて排出するオフセット手段と、
    を備え、
    前記サブトレイ手段は
    前記排紙口から送られたシートの後端部と側端部を載置支持する第1、第2のサポート部材と、
    前記第1サポート部材を紙載面上方でシート後端部を支持する作動位置とシートの支持から外れる退避位置との間で往復動する第1シフト手段と、
    前記第2サポート部材を紙載面上方でシート側縁部を支持する作動位置とシートの支持から外れる退避位置との間で往復動する第2シフト手段と、
    前記第1第2シフト手段を制御する排紙制御手段と、
    で構成され、
    前記排紙制御手段は、
    前記第1サポート部材と第2サポート部材を作動位置から退避位置に移動する際に、
    前記オフセット手段でシートをオフセットする方向に位置するサポート部材を先に退避位置に移動した後に他方のサポート部材を退避位置に移動することを特徴とするシート収納装置。
  2. 前記オフセット手段は、
    前記排紙口から前記紙載面にシートを収納する第1排紙動作と、
    前記排紙口から前記第1第2のサポート部材に少なくとも排紙直交方向にオフセットさせて集積した後に前記紙載面に収納する第2排紙動作と、
    をシートの部揃え情報に応じて実行するように構成され、
    前記第2排紙動作において前記排紙制御手段は、前記第1第2のサポート部材に集積したシート側端部を支持する側縁サポート部材を先に、シート後端部を支持する後端サポート部材を後に前記作動位置から前記退避位置に退避させることを特徴とする請求項1に記載のシート収納装置。
  3. 前記オフセット手段は、
    前記第1第2サポート部材に排出されたシートの側縁を規制する側縁規制ストッパと、
    前記側縁規制ストッパに向けてシートを整合する整合手段と、を有し、
    前記第2排紙動作の実行時に前記整合手段により前記第1第2サポート部材上のシートを前記側縁規制ストッパに整合した後に、前記排紙制御手段は、前記側縁サポート部材を退避位置に移動させ、その後前記後端サポート部材を退避位置に移動させることを特徴とする請求項2に記載のシート収納装置。
  4. 前記側縁サポート部材には、前記排紙口から紙載面に移送するシート側縁を位置規制する端面ガイドが形成されていると共に、
    前記排紙制御手段は、前記第1排紙動作の実行時に前記排紙口から紙載面に移動するシートの片側側縁を前記端面ガイドで位置規制する位置に前記側縁サポート部材を静止させることを特徴とする特徴とする請求項1又は2に記載のシート収納装置。
  5. 前記オフセット手段は、
    前記排紙口から前記第1第2のサポート部材に載置したシートを前記排紙方向に部毎に異なる位置に移動した後に前記紙載面に収納するように構成され、
    このとき前記排紙制御手段は、後端サポート部材を先に作動位置から退避位置に移動した後に、側縁サポート部材を作動位置から退避位置に移動することを特徴とする請求項1に記載のシート収納装置。
  6. 前記オフセット手段は、
    前記後端サポート部材に沿って所定ストロークで往復動するスライド部材と、
    このスライド部材に形成されシート後端と係合する後端当接面と、
    前記スライド部材を往復動する駆動モータと、
    を有し、
    前記後端当接面を前記サポート部材上のシート後端から退避した待機位置から前記排紙方向における異なる複数の位置にシート後端を押し出すように構成されていることを特徴とする請求項5に記載のシート収納装置。
  7. 前記第1第2のサポート部材には、
    載置したシートを位置規制する規制ストッパと、
    この規制ストッパに向けて排紙口から送られたシートを移送する摩擦搬送手段と、
    が配置され、
    前記摩擦搬送手段は、前記第1第2のサポート部材上のシートから離間した退避位置に移動可能であることを特徴とする請求項5又は6に記載のシート収納装置。
  8. 前記排紙制御手段は、
    前記排紙口から送られたシートを前記サブトレイ手段上に部揃え集積して綴じ処理した後前記スタックトレイに搬出する綴じ処理モードと、
    前記排紙口から送られて前記スタックトレイに排出されるシートを、排紙方向若しくは排紙直交方向に所定量変位させてオフセット排出を行うジョグ排紙モードと、
    を備えていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のシート収納装置。
  9. 順次シート上に画像形成する画像形成装置と、
    前記画像形成装置から送られたシートを収納するスタックトレイを具えたシート収納装置と、
    で構成され、
    前記シート収納装置は請求項1から8のいずれか1項に記載のシート収納装置であることを特徴とする画像形成システム。
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